Культивируемые микромицеты торфяных бугров пучения в тундровых редколесьях Западного Таймыра

Исследовано биоразнообразие и биологические особенности культивируемых микроскопических грибов, обитающих в торфяных буграх пучения тундровых редколесий Западного Таймыра. Определены видовой состав и вертикальное распределение доминирующих психрофильных видов на различной глубине (0,1; 1; 2; 4 м); выявлены идентичные виды на разных глубинах. Идентификация изолятов проведена по совокупности морфолого-культуральных и молекулярно-генетических особенностей. Исследованы ростовые параметры доминирующих видов в диапазоне 12–16 ºС и активность их окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов. Сформирована коллекция быстрорастущих психрофильных штаммов с радиальной скоростью роста от 5 до 24 мм/сут при 12 ºC, которая представляет практический интерес для скрининга продуцентов ферментных препаратов, эффективных в условиях низких температур.

1. Turetsky, M. R. et al. Short – term response of methane fluxes and methanogen activity to water table and soil warming manipulations in an Alaskan peatland. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 2008, 113(G3). https://doi.org/10.1029/2007JG000496.

2. Thormann M. N. Diversity and function of fungi in peatlands: A carbon cycling perspective. Canadian Journal of Soil Science, 2006, 86(2), 281–293. https://doi.org/10.4141/S05-082.

3. Василенко О. В. и др. Анализ экспрессии генов у грибов-экстремофилов Pseudogymnoascus pannorum с использованием RNA-seq для изучения стратегий выживания в неблагоприятных условиях среды // Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов: материалы Первой Пущинской школаконференция. Пущино. 2014. С. 132–134.

4. Weedon J. T. et al. Temperature sensitivity of peatland C and N cycling: Does substrate supply play a role? Soil Biology and Biochemistry, 2013, 61, 109–120. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.02.026.

5. Margesin R., Miteva V. Diversity and ecology of psychrophilic microorganisms. Research in Microbiology, 2011, 162(3), 346–361. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2010.12.004.

6. Turunen J. et al. Estimating carbon accumulation rates of undrained mires in Finland–application to boreal and subarctic regions. The Holocene, 2002, 12(1), 69–80.

7. Peay K. G., Kennedy P. G., Talbot J. M. Dimensions of biodiversity in the Earth’s mycobiome. Nature Reviews Microbiology, 2016, 14(7), 434–447.

8. Koch A. M. et al. A field method for sampling soil biodiversity. Applied Soil Ecology, 2004, 26(2), 181–190.

9. Gittel Antje et al. Site- and horizon-specific patterns of microbial community structure and enzyme activities in permafrost-affected soils of Greenland. Frontiers in Microbiology 5, 2014.

10. White T. J. et al. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In PCR protocols: a guide to methods and applications. Academic Press, 1990, 315–322.

11. Vermelho Alane & Couri Sonia. Methods to Determine Enzymatic Activity. Bentham Science Publishers, 2013, 332.

12. Margesin R., Miteva V. Diversity and ecology of psychrophilic microorganisms. Research in Microbiology, 2011, 162(3), 346–361.

13. Инишева Л. И., Ивлева С. Н., Щербакова Т. А. Руководство по определению ферментативной активности торфяных почв и торфов. Томск : Изд-во Том. ун-та. 2003. 122 с.

14. Хазиев Ф. Х. Методы почвенной энзимологии. М. : Наука, 2005. 252 с.

15. Martorell M. M. et al. Biodiversity and Enzymes Bioprospection of Antarctic Filamentous Fungi. Antarctic Science, 2019, 31(1): 3–12. doi: 10.1017/S095410201 8000421.

16. Kasana R. C. et al. A Rapid and Easy Method for the Detection of Microbial Cellulases on Agar Plates Using Gram’s Iodine. Current Microbiology, 2008, 57, 503–507.

17. Джалолов И. И. Изучение микромицетов, выделенных из поверхностного слоя торфяного бугра пучения в Арктике // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (с международным участием), Красноярск, 18–19 апреля 2024 года. Красноярск : Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева», 2023. С. 198–200.

18. Исследование культивируемых микромицетов в торфяных буграх пучения в Арктике / И. И. Джалолов, Ю. А. Литовка, А. А. Тимофеев, И. Н. Павлов // Лесной и химический комплексы – проблемы и решения : сборник материалов по итогам Всероссийской научно-практической конференции, Красноярск, 21 октября 2022 года. Красноярск : Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева», 2023. С. 34–36. EDN JIQEPY.

19. Микромицеты Арктики: биоразнообразие и биотехнологический потенциал / И. И. Джалолов, Ю. А. Литовка, Н. В. Фомина, И. Н. Павлов // III Юдахинские чтения : сборник научных материалов, Архангельск, 25–28 июня 2024 года. Архангельск: КИРА, 2024. С. 225–227. EDN EOULOV.

20. Джалолов И. И. Культивируемые микромицеты, выделенные из глубинных образцов торфяного бугра пучения в Арктике // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (с международным участием), Красноярск, 20–21 апреля 2023 года. Красноярск : Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева», 2023. С. 283–285. EDN UWMWFO.

21. Gessler N. N., Egorova A. S., Belozerskaya T. A. Melanin pigments of fungi under extreme environmental conditions (Review). Appl Biochem Microbiol, 2014, 50, 105–113. https://doi.org/10.1134/S0003683814020094.

22. Hassan N. et al. Psychrophilic and psychrotrophic fungi: a comprehensive review. Rev Environ Sci Biotechnol, 2016, 15, 147–172. https://doi.org/10.1007/s11157016-9395-9.

23. Robinson C. H. Cold adaptation in Arctic and Antarctic fungi. New Phytologist, 2001, 151, 341–353.

24. Selbmann L. et al. Fungi at the edge of life: Cryptoendolithic black fungi from Antarctic desert. Studies in mycology, 2005, 51. 1–32.

25. Clemmensen K. E. et al. Roots and associated fungi drive long-term carbon sequestration in boreal forest. Science, 2013, 339(6127), 1615–1618.

26. Antipova T. V. et al. The Potential of Arctic Pseudogymnoascus Fungi in the Biosynthesis of Natural Products. Fermentation. 2023; 9(8):702. https://doi.org/10.3390/fermentation9080702.